题目内容

【题目】在杠杆的两端分别挂着质量和体积都相同的铁球和铝球,这时杠杆平衡.将两球分别浸泡在质量相同,溶质的质量分数也相同的稀硫酸中(如图),直至两个烧杯中均没有气泡产生为止.两球的外形变化不大且无孔洞出现.下列推测中,正确的是( )

A.铁球、铝球一定都是实心的
B.拿掉烧杯后,杠杆仍然平衡(金属球上附着的液体忽略不计,下同)
C.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向A移动
D.拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向B移动

【答案】D
【解析】解:A、铁球和铝球的质量和体积都相同,而铁比铝的密度大很多,所以铁球一定是空心的.故选项错误,A不符合题意;

B、通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比.

设消耗的铁和铝的质量分别为x、y,硫酸的质量为100g,质量分数为a%则:

Fe+

H2SO4=FeSO4+H2

2Al+

3H2SO4=Al2(SO43+3H2

56

98

54

294

x

100g×a%

y

100g×a%

解得:x= g y= g

故消耗的铁和铝的质量之比为: g: g=

由质量比可见,因为铁球减少的质量大,所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜,故选项错误,B不符合题意.

C、由上述计算可知,反应后铝球的质量比铁球大,所以拿掉烧杯后,要使杠杆仍然平衡,支点应向B移动,故选项错误,C不符合题意.

D、由上述分析可知,拿掉烧杯后,要想使杠杆平衡,支点应向B移动,故选项正确,D符合题意.

所以答案是:D.

【考点精析】本题主要考查了金属材料的选择依据的相关知识点,需要掌握黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金.重金属:如铜、锌、铅等;有色金属轻金属:如钠、镁、铝等;有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属才能正确解答此题.

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组先往甲、乙试管中各加入2mL 10%的CuSO4溶液,再往甲试管中加入5mL、乙试管中滴入2滴10%的NaOH溶液,观察到甲试管中有蓝色沉淀生成,乙试管中有浅绿色沉淀生成.
(1)【实验讨论】得到的蓝色沉淀一定是氢氧化铜,写出反应的化学方程式: ,那么浅绿色沉淀是什么呢?
【查阅资料】
(1)NaOH溶液和CuSO4溶液反应可生成碱式硫酸铜,它是浅绿色固体,受热会分解.
(2)碱式硫酸铜有多种可能的组成,如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4 , 它们的相对分子质量分别为:258、356、454.
(3)SO2气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
【实验探究】该小组对碱式铜产生了兴趣,想探究碱式硫酸铜受热分解的产物.
(2)【实验设计】取少量碱式硫酸铜加入试管中并按以下流程进行实验:

实验结束后,试管中残留有黑色固体,滴入稀硫酸黑色固体溶解,溶液呈蓝色:证明黑色固体是CuO;B中无水CuSO4变蓝色,证明有水生成;C中 ,证明生成SO2;D中气体能使带火星木条复燃,证明生成O2
(3)【实验反思】(1)当NaOH溶液和CuSO4溶液反应时,只要控制CuSO4溶液的量一定,NaOH溶液 (填“过量”或“不足”)时就能生成浅绿色沉淀,此实验利用的科学方法是(填“控制变量法”或“对比观察法”).
(2)碱式硫酸铜可表示为:aCu(OH)2bCuSO4 , 则Cu4(OH)6SO4还可表示为: 
(4)【拓展延伸】(1)当反应物的量不同,产物可能不同,试另举一个例子:
(2)为了确定所得浅绿色沉淀的组成,再进行后续实验,取8.9g碱式硫酸铜放入试管中加热,充分反应后生成了0.9g水,通过计算确定所得浅绿色沉淀的化学式为 

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